▶ 전력제어
이동국과 기지국 거리에 따라 기지국에 수신되는 신호전력의 차가 매우 큰 Near/Far 문제와 각 단말기별로 페이딩이 발생하는데, 이런 환경을 극복하고 가입자 수용용량을 최대화 하기 위해서는 역방향 링크에서, 매우 동작범위가 크고, 정교한 전력제어가 필요하다.
CDMA 시스템에서 용량을 최대화 하기위해서는 각 단말기의 신호가 기지국에 최소한의 신호대 잡음비를 가지고 수신되어야 한다. 단말기의 송신전력이 낮으면 통화품질이 낮아지고, 높으면 그 단말기의 통화품질은 좋아지나, 같은 채널을 사용하는 다른 단말기에 간섭을 크게주어 다른 가입자의 통화품질이 나빠진다. 따라서 모든 가입자가 양호한 통화품질을 유지하며 용량을 최대로 하기 위해서는 기지국에 수신되는 각 단말기의 수신전력이 같고, 그 크기가 최소한의 신호대 간섭비를 가지도록 각각의 단말기 송신전력을 제어하여야 한다.
역방향 링크 전력제어
역방향 링크 전력제어는 역방향 개방루프 전력제어와 역방향 폐쇄루프 전력제어가 있다. 단말기에서는 송수신부의 부정합, 주파수 대역이 달라져서 나타나는 상이한 페이딩 특성, 순방향과 역방향 채널의 차이점으로 인하여 역방향 채널의 경로 손실을 정확하게 예측할 수 없다. 이러한 오차를 수정하기 위하여 각 단말기는 기지국으로부터 순방향 채널로 전해지는 저속의 전력제어 명령에 의하여 출력을 조절한다.
기지국은 역방향 채널의 상태를 감시하여 오차수정 정보를 얻고 이를 정해진 값과 비교하여 그 결과에 따라서 출력을 높이거나 낮추도록 단말기에 명령을 내린다. 이런 방법으로 기지국은 모든 단말기의 역방향 채널의 전력을 조절하여 적절한 통화품질과 용량의 최대화를 동시에 만족시킨다.
■ 역방향 개방루프 전력제어
각 단말기는 지정된 기지국 총 CDMA 채널의 총 수신전력을 측정한다. 복조된 신호를 사용하지 않고 전체전력을 감시하므로 동기시간, 기지국명, 경로손실 등을 모르는 상태에서 신속하게 추정할 수 있다. 단말기는 초기 탐색으로 아래와 같이 계산된 평균출력을 송신한다.
평균송신전력(dBm) = - 평균수신입력전력(dBm) - 76 + NOM_PWR - 16 × NOM_PWR_EXT + INIT_PWR
이어지는 접속탐색절차에서 송신은 상응하는 회신이 있을 때까지 출력을 증가시킨다. 현장시험결과에 의하면 탐색 절차의 평균횟수는 2회 미만 이었다. 이러한 과정을 거친 초기 역방향 통화채널의 평균 송신출력은 다음과 같다.
평균송신전력(dBm) = - 평균수신입력전력(dBm) - 76 + NOM_PWR - 16 × NOM_PWR_EXT + INIT_PWR + 접속을 위한 탐색수정값의 합계
역방향 통화채널의 송신 초기화 후에는 기지국으로 부터 출력제어 비트를 수신하면 폐쇠루프 전력제어로 전환한다. 역방향 통화채널의 평균 송신출력은 다음과 같다.
평균송신전력(dBm) = - 평균수신입력전력(dBm) - 76 + NOM_PWR - 16 × NOM_PWR_EXT + INIT_PWR + 접속을 위한 탐색수정값의 합계 + 폐쇄루프 출력제어 수정값의 합계
■ 역방향 폐쇄루프 전력제어
전력제어 절차는 다음과 같다
◇1.25mS 마다 기지국에서 Eb/No 예측값 측정
◇정해진 한계 Eb/No 값과 비교
◇1.25mS 마다 단말기에 명령전송
한 개의 전력제어 비트에 대해서 평균출력의 변화량은 1dB 이다. 단말기는 개방루프 측정값의 ±24dB 이상의 범위로 폐쇄루프의 전력을 조정하며, 상한값은 최대출력에 의하여 결정된다.
순방향 채널의 전력제어
순방향 링크가 불량한 경우 기지국의 송신 출력을 증가시켜야 이 링크에 통화품질이 기준 이하로 떨어지지 않는다. 이러한 예로 단말기가 2개 내지 3개의 셀이 겹쳐진 셀 경계지역에 있어 현재 통화중인 기지국과 인접 기지국과의 경로 손실이 비슷한 지역에 있을 경우(또는 통화채널이 페이딩에 의한 극심한 경로손실, 강한 간섭원이 존재 하는 곳 등), 이 단말기는 주변 다른 기지국에 의한 간섭으로 통화품질이 악화되어 기지국 송신전력을 높일 필요가 있다. 이와 반대로 단말기가 기지국 근처에 있어서 신호대 간섭비가 매우 좋은 지역에 있을 경우 그 통화 채널에 대해서 통화품질에 큰 영향이 없을 정도로 기지국의 송신 출력을 줄여 다른 단말기에 대한 간섭의 크기를 줄일 수 있다. 순방향의 출력 조절 범위는 ± 3 ~ 4 dB 이다. 순방향 채널에는 각각 7 비트의 디지틀 이득 표시가 있다.
■ 개방루프 전력제어
◇기지국은 접속시 단말기의 수신전력을 근거로 순방향 손실을 예측
◇예측값으로 각 통화채널의 초기 디지틀 이득을 조절한다.
◇기지국은 초기에 채널마다 기준 이득을 배정하고 있다.
■ 폐쇠루프 전력제어
◇단말기는 순방향 통화채널 프레임의 품질을 측정하여 주기적으로 기지국에 보고 한다.
◇기지국은 이 값을 정해진 값과 비교한 후 순방향 통화채널의 출력을 조절한다.
◇단말기는 불량 프레임 수가 정해진 기준값을 초과하여 발생한 경우 자동적으로
이 값을 기지국에 보고하고, 기지국은 채널에 할당된 출력을 높인다.
◇모든 단말기가 이러한 절차를 통하여 순방향 통화채널의 통화품질을 유지한다.
◇기지국은 전력증폭이 포화상태에 이르지 않도록 하는 별도의 기능이 있다.